动能和动能定理教学设计.docx

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1、动能和动能定理一、教学容分析1 .课程标准对本节的要求：理解动能的定义和应用动能定理解决问题。2 .教材的地位和作用：本节容是在上一节探究功与速度变化的关系实验的基础上进一步学习功与能量转化的定量关系。本节课是普通高中课程标准试验教科书物理必2（人民教育出版）第7章第7节本节教材目的在于理解动能定理的精髓，是进一步理解功能关系的重要支撑。3 .教材的编写思路：在上节实验的基础上，再以一个实例引入主题，进而推导动能的表达式与动能定理，然后通过实例进一步加深对动能定理的理解和应用。4 .教材的特点：第一，要求学生熟悉对动能表达式的推导；第二，注重对动能定理的理解；第三，要求学生对研究对象与过程的选

2、取，分析能力；5 .教材处理：动能定理是高中物理考纲要求的主干知识，对后面机械能守恒定律和能量守恒定律有重要的启示和铺垫作用，在上节实验的基础上，得出决定动能的相关因素，质量与速度。再用熟悉的物理情景进行演示实验（测量重力加速度时做过的实验）探究功与动能的定量关系（推理、演绎归纳），最后巩固动能定理。二、教学对象分析1学生的兴趣：高一学生经过必修1的物理学习，特别是对牛顿三大定律和万有引力定律的学习，对物理规律解释自然现象表示了深深地叹服，有较强的求知欲和探索精神。6 .学生的知识基础：上节课通过实验明确了做功与速度变化的关系；对功与能的关系有初步的理解，如重力做功会改变物体的重力势能，弹力做

3、功会改变物体的弹性势能等。7 .学生的认识特点：高中生的认识规律是从感性认识到理性认识，从定性到定量。学生自己推理、归纳教学容，进行情景分析、创新能力有待训练加强。三、教学目标（一）、物理观念1 .理解动能的概念。2 .熟练计算物体的动能。3 .会用动能定理解决力学问题，掌握用动能定理解题的一般步骤。（二）、科学思维1.理论联系实际，学习运用动能定理分析解决问题的方法。（三）、科学探究1 .运用演绎推导方式推导动能定理的表达式，体会科学探究的方法。（四）、科学态度与责任2 .通过演绎推理的过程，培养对科学研究的兴趣。3 .通过对动能和动能定理的演绎推理，使学生从中领略到物理等自然学科中所蕴含的

4、严谨的逻辑关系，反映了自然界的真实美。四、教学重难点（一）、重点理解动能的概念，会用动能的定义式进行计算。（二）、难点1 .探究功与物体速度变化的关系，知道动能定理的适用范围。2 .会推导动能定理的表达式。五、教学过程（一）、导入新课传说早在古希腊时期（公元前200多年）阿基米德曾经利用杠杆原理设计了投石机，它能将石块不断抛向空中，利用石块坠落时的动能，打得敌军头破血流。同学们思考一下，为了提高这种装置的杀伤力，应该从哪方面考虑来进一步改进？学习了本节动能和动能定理，就能够理解这种装置的应用原理。（二）、新课教学1、动能的表达式教师活动：大屏幕投影问题，可设计如下理想化的过程模型：设某物体的质

5、量为如在与运动方向相同的恒力F的作用下发生一段位移/,速度由Vi增加到吸，如图所示。提出问题：（1）、力广对物体所做的功是多大？（2）、物体的加速度是多大？（3）、物体的初速度、末速度、位移之间有什么关系？（4）、结合上述三式你能综合推导得到什么样的式子？推导：这个过程中，力厂所做的功为W=F/根据牛顿第二定律F=mc22而一匕2=2R,即/=2IZI1Ia把尸、I的表达式代入W=F1可得尸做的功Wi（VJ；）2a也就是W=mv1_g”：根据推导过程教师重点提示：（1）、动能的表达式：F=-nv22（2）、动能对应物体的运动状态，是状态量。（3）、动能的标矢性：标量。（4）、动能的单位：焦（J

6、）o练习：关于对动能的理解，下列说法正确的是（ABC）。A.动能是机械能的一种表现形式，凡是运动的物体都具有动能B.动能总为正值C.一定质量的物体，动能变化时，速度一定变化；但速度变化时，动能不一定变化D.动能不变的物体，一定处于平衡状态2、动能定理教师：有了动能的表达式后，前面我们推出的W=-mv1-mv;,就可以写成W=Ek222Ek1=yWV2,其中42表示一个过程的末动能;相片，Ek1表示一个过程的初动能;叫2。上式表明什么问题呢？请同学们用文字叙述一下。学生：力在一个过程中对物体所做的功，等于物体在这个过程中动能的变化。教师：这个结论叫做动能定理。（1）、动能定理的内容：力在一个过程

7、中对物体所做的功，等于物体在这个过程中动能的变化。（2）、动能定理的表达式：教师：如果物体受到几个力的作用，动能定理中的W表示什么意义？学生：如果物体受到几个力的作用，动能定理中的W表示的意义是合力做的功。教师：那么，动能定理更为一般的叙述方法是什么呢？学生：合力在一个过程中对物体所做的功，等于物体在这个过程中动能的变化。（3）、对动能定理的理解：公式中的W指合外力做的功，也就是总功。动能变化量为标量，即末状态的动能减去初状态的动能。总功的计算方法，既可以先求合力，再求合力的功；也可以先求出各个力的功，再求功的代数和。教师：投影展示例题，学生分析问题，讨论探究解决问题的方法。一架喷气式飞机质量

8、为7.0104kg,起飞过程中从静止开始滑跑。当位移达到=2.5X1（）3m时，速度达到起飞速度v=80ms.在此过程中飞机受到的平均阻力是飞机重力的0.02倍。gK10ms2,求飞机受到的牵引力。教师：从现在开始我们要逐步掌握用能量的观点分析问题。就这个问题而言，我们己知的条件是什么？学生：已知初末速度，初速度为零，而末速度为v=80ms,还知道物体的位移为2.5X103m以及受到的阻力是重力的0.02倍。教师：我们要分析这类问题，应该从什么地方入手呢？生：还是应该从受力分析入手。这个飞机受力比较简单，竖直方向的重力和地面对它的支持力合力为零，水平方向上受到飞机牵引力和阻力。教师：分析受力的

9、目的在我们以前解决问题时往往是为了求物体的加速度，而现在进行受力分析的目的是什么呢？学生：目的是为了求合力做的功，根据物体合力做的功，我们就可以求解物体受到的牵引力。教师：请同学们把具体的解答过程写出来。投影展示学生的解答过程，帮助能力较差的学生完成解题过程。解题过程参考解：飞机的初动能末动能反2=；如，2合力尸做的功W=F1根据动能定理，有小与加-0合力R为牵引力尸奉和阻力尸见之差，而阻力和重力的关系为尸产幼吆（其中40.02）所以：F=FWkmg代入上式后解出把数值代入后得到F=1.04105N飞机受到的牵引力是1.04IO5No教师：用动能定理和我们以前解决这类问题的方法相比较，动能定理

10、的优点在哪里？学生1：动能定理不涉及运动过程中的加速度和时间，用它来处理问题要比牛顿定律方便。学生2：动能定理能够解决变力做功和曲线运动问题，而牛顿运动定律解决这样一类问题非常困难。教师：下面大家总结一下用动能定理解决问题的一般步骤。(投影展示学生的解决问题的步骤，指出不足，完善问题。)用动能定理解题的一般步骤：(1)、明确研究对象、研究过程，找出初末状态的速度情况。(2)、要对物体进行正确的受力分析，明确各个力的做功大小及正负情况。(3)、明确初末状态的动能。(4)、由动能定理列方程求解，并对结果进行讨论。六、课堂练习1 .关于运动物体所受的合力、合力的功、运动物体动能的变化,下列说法正确的

11、是()oA.运动物体所受的合力不为零，合力必做功，则物体的动能一定要变化B.运动物体所受的合力为零，物体的动能一定不变C.运动物体的动能保持不变，则该物体所受合力一定为零D.运动物体所受合力不为零，则该物体一定做变速运动答案：BD2 .质量不同而具有相同动能的两个物体，在动摩擦因数相同的水平面上滑行到停止，则()oA.质量大的滑行的距离大8 .质量大的滑行的时间短C.它们滑行的时间一样大D.它们克服阻力做的功一样大答案：BD七、课堂小结本节课主要学习了1 .物体由于运动而具有的能叫动能，动能可用反来表示，物体的动能等于物体的质量与物体速度的二次方的乘积的一半。2 .动能是标量，也是状态量。3 .动能定理是根据牛顿第二定律和运动学公式推导出来的。4 .动能定理中所说的外力，既可以是重力、弹力、摩擦力，也可以是任何其他的力，动能定理中的W是指所有作用在物体上的外力的合力的功。5 .动能定理的表达式是在物体受恒力作用且做直线运动的情况下得出的，但对于外力是变力，物体做曲线运动的情况同样适用。八、板书设计V1施屹育助他足遑二动配；匚AF二EK二频夕1r状名童林室(W二以_F一用施之式T+v：一厅mn(*k噂W二E-&；平w;FT卅W二；61Re0W售4、力,2。-M: